Как экологически безопасно добывать крупнейшее в мире месторождение лития

Кальдера Макдермитта в Неваде и Орегоне может содержать до 100 мегатонн лития. Теперь компании предлагают новый метод его добычи.

Рахул Рао | Опубликовано 30 августа 2023 г., 16:30 по восточному времени

На первый взгляд кальдера Макдермитта может показаться краем Земли. Этот продолговатый лабиринт скалистых долин расположен на засушливой границе Невады и Орегона, в одной из наименее густонаселенных частей Северной Америки.

Но будущее современного мира зависит от будущего таких мест, как кальдера Макдермитта, которая потенциально может стать крупнейшим известным источником лития на планете. Там, где сегодняшний мир работает на углеводородах, завтрашний день вполне может полагаться на этот элемент для расширения предложения литий-ионных батарей. Шелушащееся металлическое серебро необходимо для батарей, которые мы уже используем и которые, вероятно, будем использовать в гораздо больших количествах для поддержки мобильных телефонов, электромобилей и крупных электрических сетей.

Вот почему так важно, откуда мы получаем литий. Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Science Advances, предполагает, что кальдера Макдермитта содержит даже больше лития, чем считалось ранее, и показывает, как можно извлечь еще не обнаруженные запасы. Но эти результаты вряд ли ослабят критику по поводу экологических издержек добычи этого вещества.

[По теме: Почему твердотельные аккумуляторы являются следующим рубежом для производителей электромобилей]

К 2030 году миру может потребоваться более мегатонны лития ежегодно. Если предыдущие геологические исследования верны, то кальдера Макдермитта — остатки суперизвержения вулкана, случившегося 16 миллионов лет назад, — может содержать до 100 мегатонн металла.

«Это огромная, массивная структура, в которой много лития», — Том Бенсон, один из авторов новой статьи и вулканолог из Колумбийского университета и Lithium Americas Corporation.

Один из громких проектов, частично реализуемый Lithium Americas Corporation, предполагает разработку рудника площадью 17 933 акра на перевале Такер, на стороне границы с Невадой, на южном краю кальдеры. Проект вызывает споры: перевал Такер (или Пихи Муху в Северном Пайуте) расположен на земле, которую многие местные коренные народы считают священной. Индейские активисты продолжают оспаривать в суде план расширения территории разминирования.

Но не весь литий под каменистыми песками Макдермитта имеет одинаковые характеристики. Большая часть желаемого металла там находится в форме минерала, называемого смектитом; при определенных условиях смектит может превратиться в другой минерал, называемый иллитом, который иногда также можно перерабатывать для получения лития. Бенсон и его коллеги изучили образцы смектита и иллита, пробуренные из-под земли по всей кальдере. «Повсюду, где бы вы ни бурили, есть литий», — говорит он.

Ранее геологи предполагали, что смектит и иллит можно найти в широком распространении по кальдере, но авторы обнаружили последний в высоких концентрациях только на юге кальдеры, в районе перевала Такер. «Это ограничено этой областью», — объясняет Бенсон.

Это важно. Бенсон и его коллеги полагают, что иллит кальдеры образовался, когда богатая литием жидкость, нагретая нижележащим вулканом, омыла смектит. При этом минерал поглотил большую часть лития. Следовательно, они предполагают, что иллит на перевале Такер содержит более чем в два раза больше лития, чем соседний смектит.

«Это действительно полезно для изменения стратегии разведки», — говорит Бенсон. «Теперь мы знаем, что нам придется оставаться в районе перевала Такер, если мы хотим найти и добыть этот иллит».

Некоторые из сторонников Thacker Pass считают, что это приведет к меньшим затратам и меньшему ущербу от добычи полезных ископаемых. Любой, кто имеет дело с литием, на каком-то уровне осознает экологические издержки. В процессе восстановления образуются загрязняющие вещества, такие как тяжелые металлы, поглощается вода и выделяются тонны парниковых газов. По одной из оценок, установка на новый электромобиль литиевой батареи может привести к увеличению выбросов углекислого газа на 70 процентов по сравнению с созданием аналогичного автомобиля с бензиновым двигателем (хотя средний электромобиль с лихвой компенсирует разницу с повседневными затратами). использовать).